Conception et dimensionnement d'un dispositif de réfrigération magnétique opérant près de la température ambiante : application à un système de réfrigération résidentielle

Abstract

La réfrigération magnétique nous permet d’avoir des équipements compacts donnant des performances remarquables. Le présent travail est mené dans ce contexte, et a pour objectif de concevoir et de dimensionner un dispositif de réfrigération magnétique, en utilisant le matériau gadolinium (Gd) comme réfrigérant. Nous avons opté pour une approche globale du choix des caractéristiques du matériau, en tenant compte des différentes formes du régénérateur, l’approche est établie à travers des simulations en utilisant un code de calcul développé et validé au Département de Génie Mécanique (ENP). En dernier lieu, nous avons procédé à un dimensionnement du système de réfrigération magnétique (avec ses différentes composantes), tout en déterminant la taille de notre système. Ce mémoire comprend quatre chapitres: Le premier chapitre consiste à décrire le principe de la réfrigération magnétique et de donner les définitions nécessaires qui permettent de mieux la cerner, ainsi que les principaux cycles utilisés dans les dispositifs de RM. Le deuxième chapitre porte sur la description du problème physique, avec des équations gouvernant l’écoulement et l’échange de chaleur du régénérateur. Ensuite, le 3ème chapitre présente la conception et le dimensionnement du régénérateur AMR. Enfin, dans le quatrième chapitre, nous nous sommes intéressés plus particulièrement au dimensionnement des éléments mécaniques constituant notre dispositif.